考虑滑脱效应的低阶煤动态渗透率预测新模型

作     者：东振 申瑞臣 薛华庆 陈艳鹏 陈姗姗 孙粉锦 张福东 刘人和 彭涌 DONG Zhen;SHEN Rui-chen;XUE Hua-qing;CHEN Yan-peng;CHEN Shan-shan;SUN Fen-jin;ZHANG Fu-dong;LIU Ren-he;PENG Yong

作者机构：中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油集团工程技术研究院北京102206 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2019年第40卷第11期

页      面：4270-4278页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0813[工学-建筑学] 0901[农学-作物学] 082002[工学-油气田开发工程] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：中国石油天然气股份有限公司重大科技攻关项目（No.2019E-25）~~ 

主　　题：低阶煤 基质孔隙 基质收缩 滑脱效应 动态渗透率 

摘      要：为准确预测低阶煤动态渗透率变化规律,在煤岩立方体模型基础上,考虑基质孔隙和滑脱效应对渗透率的影响,建立低阶煤动态渗透率预测新模型,并对影响绝对渗透率和滑脱系数的因素进行敏感性分析,讨论了甲烷和氮气对基质收缩与滑脱效应的影响。研究表明:基于火柴棍假设建立的模型是新模型不考虑基质孔隙时的一个特例,P-M、S-D模型与新模型相比基质收缩作用更加明显,考虑基质收缩与滑脱效应的新模型更具实用性。气体郎格缪尔应变是影响基质收缩的关键,煤岩绝对渗透率能否反弹是割理压缩、基质孔隙膨胀、基质弹性形变和基质收缩4个因素共同作用的结果。相同条件下,甲烷的基质收缩强于氮气,氮气的滑脱效应强于甲烷,影响滑脱系数的因素包括内因和外因,滑脱系数与割理宽度随孔隙压力变化时呈现相反规律。滑脱效应和基质收缩效应共同提升气测渗透率,煤岩孔隙压力越低,二者对渗透率的提升作用越明显。